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» 2017年05月29日 06時00分 UPDATE

情報化施工:宇宙探査ロボットを土木試験に活用、JAXAと竹中工務店が開発

竹中工務店と竹中土木はJAXAと共同で、盛土締固め試験を自動化するロボットを開発した。JAXAの宇宙探査用ロボットを改良したもので、従来方法と比較して作業時間を15%短縮できたという。

[陰山遼将,BUILT]

 竹中工務店と竹中土木は、宇宙航空研究開発機構(JAXA)と共同で、自律走行によって盛土締固め試験を自動化する「自動RI試験ロボット」を開発した。人力作業無しで試験を行い、従来方法と比較して試験時間を15%短縮できたという。

 盛土締固め試験の品質を検査する、RI(ラジオアイソトープ)試験は、日中に盛土工事を行ってから実施されることが多く、施工当日のデータ採取が原則とされため、夜間に作業が行われることが多い。さらにRI計測機器は重く、点在する計測点間を持ち運ぶのが重労働となるため、試験時間の短縮や省人化が望まれていた。

 開発したロボットはJAXAの不整地走行ロボット「健気」と、自動計測用のRI計測器を搭載した台車で構成される。RIからの微量の放射線を用い、土壌の水分含有量と密度を計測。道路建設や河川土工などの土地造成で将来大きな沈下が生じないよう、盛土が適切に締め固められているかを確認する仕組みだ。

開発した自動RI試験ロボットと、計測の様子(クリックで拡大)出典:竹中工務店

 竹中工務店が開発したGPSを利用する自律走行ソフトウェアと、各種センサーを搭載しており、障害物を回避しながら自律走行が行えるようにしている。RI計測器は、竹中土木が自動計測をより行いやすい計測器を選定および改良し、計測器に適した台車を組み合わせた。

 盛土締固め試験の品質を検査する、RI(ラジオアイソトープ)試験は、日中に盛土工事を行ってから実施されることが多く、施工当日のデータ採取が原則とされため、夜間に作業が行われることが多い。さらにRI計測機器は重く、点在する計測点間を持ち運ぶのが重労働となるため、試験時間の短縮や省人化が望まれていた。

 開発したロボットを利用した高速道路の締固め試験では、自律走行制御ソフトウエアの実装により、広範囲に点在する締固め試験場所に向けてロボットが順次走行し、従来の手法と同様に確実に計測を行えることを確認したとしている。

 なお、今回の共同開発は「JAXA宇宙探査イノベーションハブ」の提案募集に採択されたプロジェクト。2016年から3者共同で研究を進めてきた。3者は今後、より耐久性の高い実用機の開発および実証を進め、最終的にRI試験の無人化を目指す方針だ。

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